一種低值酸的大豆分離蛋白及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低值酸的大豆分離蛋白及其制備方法，包括如下步驟：（1）首先將大豆?jié)饪s蛋白與水混合，調節(jié)pH，攪拌，得到蛋白乳漿；（2）將蛋白乳漿進行膠體磨處理，然后進行噴射蒸煮，得到蛋白分散液；（3）再將上述蛋白分散液先進行酶解，再超濾；或者上述酶解和超濾任選其一進行；（4）將步驟（3）所得的漿液調pH，酸沉，離心，得到的蛋白沉淀重新溶于去離子水中，取可溶組分調節(jié)pH至中性，然后透析、噴霧干燥，即得大豆分離蛋白。所得產(chǎn)品具有良好的溶解性和較低的植酸含量，低可溶性糖及抗營養(yǎng)因子色澤較白、滋味清淡、無豆腥味，可作為專用蛋白配料應用于青少年及特定人群乳制品中。
【專利說明】一種低值酸的大豆分離蛋白及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工【技術領域】，涉及具有低值酸、低異黃酮、低可溶性糖、溶解性好的大豆分離蛋白及制備方法。
【背景技術】
[0002]大豆?jié)饪s蛋白(SPC)是用高質量的豆柏除去水溶性或醇溶性非蛋白部分后，所制得的含有65% (干基)以上蛋白質(NX6.25)的大?蛋白廣品。具有聞凝13父性、乳化性或聞分散性的特性，該蛋白可以提高產(chǎn)品的凈蛋白質含量，改善整體蛋白質氨基酸的可消化利用性，清除可溶性糖分從而減少多種抗營養(yǎng)因子的危害，也起到了降低美拉德反應在大豆加熱過程中對賴氨酸利用效率影響的作用；即蛋白消化利用率高、氨基酸含量高且組成平衡，抗營養(yǎng)因子含量較低且PH值及味道中性，制粒性能和流動性也較好，更加價格實惠，容易獲得。另一方面，大豆?jié)饪s蛋白經(jīng)醇提工藝制備后普遍存在溶解性不高、氮溶指數(shù)范圍只在5?12之間的問題，一些經(jīng)過改造處理的商業(yè)大豆?jié)饪s蛋白其使用特性也并非理想，由于加工工藝中除去了水溶性或醇溶性非蛋白部分，異黃酮等小分子物質含量較少，但植酸(P肌醇六磷酸，分子式:C6H18024P6)含量并未減少。商業(yè)大豆?jié)饪s蛋白中的植酸含量可達1%?2%，在SPC應用于 乳制品生產(chǎn)中時，植酸的含量過高，不僅會直接影響到溶解特性，降低了乳制品中鈣的含量，也很大程度上影響了人體對乳制品中金屬元素如Ca、Mg、Zn、Cu和Fe等營養(yǎng)元素的吸收。在生理pH下，植酸與鈣形成不溶性鹽，使得鈣的利用率低。
[0003]按照常規(guī)方法制備的大豆分離蛋白存在植酸、雌激素類物質(異黃酮)、胰蛋白酶抑制物、抗營養(yǎng)因子、大豆抗原、鋁等問題。而大豆?jié)饪s蛋白又存在著溶解性較差、色澤差、功能性受限和感官特性差的不足，嚴重影響了大豆蛋白在嬰兒奶粉等產(chǎn)品中的應用?，F(xiàn)有大豆蛋白中，大豆分離蛋白中植酸含量約為19.37mg/g，商業(yè)大豆?jié)饪s蛋白中植酸含量約為20.59mg/g。如單獨采用2萬U/g的食品級植酸酶，一般只能將植酸含量降低為原來的50%左右。而大豆異黃酮在大豆分離蛋白中存在也比較普遍，大豆分離蛋白中異黃酮總量約為0.72mg/g，商業(yè)SPC中的異黃酮含量約為0.44mg/g，且不容易去除。以上都是制約高品質大?蛋白制備的因素。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種低值酸的大豆分離蛋白的制備方法，該方法克服了現(xiàn)有制備功能性大豆蛋白配料植酸(鹽)含量偏高不利于耐鈣以及植物雌激素異黃酮偏高的缺陷，也改善了商業(yè)功能性大豆?jié)饪s蛋白溶解性差、色澤差、功能性受限和感官特性差的不足。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制備的高品質(低異黃酮、低值酸、低可溶性糖、溶解性好等)的大豆分離蛋白。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
[0007]一種低植酸大豆分離蛋白的制備方法，包括如下步驟:[0008](I)首先將大豆?jié)饪s蛋白與水按1: 10?I:15w/v的比例混合，調節(jié)pH7.0?9.0，攪拌Ih?2h，得到蛋白乳漿；
[0009](2)將蛋白乳漿進行膠體磨處理，然后將蛋白乳漿于120?150°C噴射蒸煮30?90s，得到蛋白分散液；
[0010](3)再將上述蛋白分散液先進行酶解，再用超濾膜過濾；或者上述酶解和超濾任選其一進行；所述酶解是調PH5.0?7.0后，加入植酸酶和酸性磷酸酶，50°C攪拌酶解0.5h?2h ；
[0011](4)將步驟(3)所得的楽;液調ρΗ=4.5酸沉至少30min,再經(jīng)離心,得到的蛋白沉淀重新溶于7?10倍體積去離子水中，取可溶組分調節(jié)pH至中性，然后在去離子水中透析、噴霧干燥，即得到低植酸、低異黃酮的大豆分離蛋白。
[0012]優(yōu)選地，以每克大豆?jié)饪s蛋白計，所述植酸酶和酸性磷酸酶的添加量分別為0.lg、IOmg0
[0013]優(yōu)選地,所述植酸酶的酶活為2萬U/g，酸性磷酸酯酶的酶活為3.0?10U/mg。
[0014]優(yōu)選地，步驟(3)所述超濾膜選擇截留分子量SOkD以上的超濾膜。
[0015]優(yōu)選地，步驟(3)所述超濾之前先用紗布進行粗濾。
[0016]優(yōu)選地，步驟(2)所述膠體磨處理的條件為:角速度IOOOrpm,磨孔0.15mm,時間IOmin ?20mino
[0017]優(yōu)選地，步驟(4)所述離心條件為3000rpm?8000rpm，15?30min。
[0018]優(yōu)選地，步驟(2)蒸煮溫度為140°C。
[0019]上述方法制備的大豆分離蛋白，其中植酸含量<5.80mg/g,異黃酮含量≤ 0.074mg/g。
[0020]本發(fā)明采用商業(yè)的大豆?jié)饪s蛋白(可以是任何形式的商業(yè)濃縮大豆蛋白)或者功能性的商業(yè)大豆?jié)饪s蛋白為原料，利用連續(xù)高溫熱處理器直接對濃縮蛋白漿液進行噴射蒸煮處理，使其在高溫、高壓、高剪切的條件下進行充分的變性與反應，使原本處于蛋白質內部的疏水氨基酸殘基伸展，暴露于溶劑中，蛋白質三級結構展開，從而降低了蛋白質表面的荷電量，進而減弱了蛋白質與鈣之間的靜電相互作用，并且由于高溫下植酸(鹽)一定程度的分解，從而使產(chǎn)品中的植酸含量下降，不僅降低了植酸與鈣等金屬離子的共沉淀作用，又減少了大豆球蛋白與金屬離子結合的有效位點，與此同時，連續(xù)水熱處理能夠大幅度提高蛋白的分子量，使75%以上的蛋白質分子量處于IOOkD以上，這為選擇截留分子量SOkD或以上的超濾膜提供可能?？傊?，本發(fā)明在噴射蒸煮及復合酶處理之后，采用壓力驅動下的篩分小分子物質的超濾過程，即以切割分子量的大小作為標準，對料液進行進一步的分離以及濃縮，以達到進一步去除植酸等小分子物質的作用。
[0021]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0022](I)本發(fā)明所得的經(jīng)噴射蒸煮和雙酶并結合超濾技術制備的低值酸、低異黃酮的分離蛋白相對普通大豆?jié)饪s蛋白具有良好的蛋白含量和氮溶指數(shù)，其中蛋白含量由制備前的63.57%提高至Ij 71.62?80.63%,氮溶指數(shù)由原來的8.77%提高到55.74%?76.48%。
[0023](2)本發(fā)明噴射蒸煮所采用物料在高壓空氣作用下以高速湍流方式通過閃蒸閥，并與經(jīng)過噴嘴的高溫蒸汽迅速混合，該溫度可達到140°C，可以一定程度的降解植酸(鹽)的作用。商業(yè)功能性大豆?jié)饪s蛋白植酸含量20.59mg/g經(jīng)噴射蒸煮、酶解、超濾后植酸可低于5.80mg/g (降為原來植酸(鹽)含量的≤28.17%)。同普通分離蛋白相比，大豆異黃酮含量可由0.74mg/g降為低于原來的10%,即≤0.074mg/g。
[0024](3)本發(fā)明所得的經(jīng)噴射蒸煮等方法制備的低值酸、低異黃酮的分離蛋白具有良好的色澤、滋味清淡、無豆腥味。
[0025](4)本發(fā)明的粉末狀大豆蛋白使得低異黃酮、低值酸大豆蛋白作為特殊人群食品配料變得可能。該大豆蛋白制品具有低異黃酮和低植酸的特性，兼?zhèn)淞肆己玫娜芙庑院透泄偬匦?、可溶性糖含量低、，成本低廉、食用安全，加工工藝簡單，適于連續(xù)化生產(chǎn)，可作為高溶解性耐鈣、低異黃酮、低抗營養(yǎng)因子的蛋白專用配料應用于特定人群乳制品專用蛋白產(chǎn)品中。
【具體實施方式】
[0026]以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。
[0027]對比實施例1
[0028]低溫脫脂豆柏粉200g (NSI=89，蛋白含量51%)過60目篩，以1:10w/v固液比分散于3L水溶液，用2mol/L氫氧化鈉調節(jié)pH值至8.0,室溫攪拌2小時后紗布過渣，8000rmpX20min離心并收集上清液。所得溶液用2mol/L鹽酸調pH4.5，靜置30分鐘后，以6000rmpX15min離心，所得沉淀 用去離子水清洗表面多次，吸掉殘留清蛋白，然后用濕重10倍水重新分散，再用2mol/L氫氧化鈉調pH值至7.5，去離子水透析，其中換水3次，噴霧干燥備用。
[0029]對比實施例2
[0030]商業(yè)功能性大豆?jié)饪s蛋白。(蛋白含量63.57%，氮溶指數(shù)8.77%，植酸含量2.59%，異黃酮含量0.15mg/g)
[0031]實施例1
[0032]一種低植酸大豆分離蛋白的制備方法，包括如下步驟:
[0033]步驟一:200g的SPC (蛋白含量63.57%，氮溶指數(shù)8.77%,植酸含量2.59%，異黃酮含量0.15mg/g)以I:15w/v固液比分散于3000mL水溶液，調節(jié)pH9.0，室溫下攪拌2h ；
[0034]步驟二:步驟一的分散液以角速度IOOOrpm,磨孔0.15mm,膠體磨處理IOmin ；
[0035]步驟三:步驟二的處理液置于噴射蒸煮器中，140°C噴射蒸煮90s ；
[0036]步驟四:步驟三蛋白衆(zhòng)液調pH4.5酸沉30min,再經(jīng)離心后的蛋白沉淀重新溶于7倍體積去離子水中，取可溶組分調節(jié)PH至中性后去離子水中透析、噴霧干燥即可得到。
[0037]表I各對比實施例及實施例1的參數(shù)變化
[0038]
【權利要求】
1.一種低值酸的大豆分離蛋白的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)首先將大豆?jié)饪s蛋白與水按1: 10?1:15w/v的比例混合，調節(jié)pH7.0?9.0，攪拌Ih?2h，得到蛋白乳漿； (2)將蛋白乳衆(zhòng)進行膠體磨處理,然后將蛋白乳衆(zhòng)于120?150°C噴射蒸煮30?90s,得到蛋白分散液； (3)再將上述蛋白分散液先進行酶解，再超濾；或者上述酶解和超濾任選其一進行；所述酶解是調PH5.0?7.0后，加入植酸酶和酸性磷酸酶，50°C攪拌酶解0.5h?2h ; (4)將步驟(3)所得的漿液調pH=4.5酸沉至少30min，再經(jīng)離心，得到的蛋白沉淀重新溶于7?10倍體積去離子水中，取可溶組分調節(jié)pH至中性，然后在去離子水中透析、噴霧干燥，即得到低植酸、低異黃酮的大豆分離蛋白。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，以每克大豆?jié)饪s蛋白計，所述植酸酶和酸性磷酸酶的添加量分別為0.lg、0.05mg。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述植酸酶的酶活為2萬U/g，酸性磷酸酯酶的酶活為3.0?10U/mg。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述超濾選擇截留分子量SOkD以上的超濾膜。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述超濾之前先用紗布進行粗濾。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述膠體磨處理的條件為:角速度IOOOrpm,磨孔0.15mm,時間IOmin?20min。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述離心條件為3000rpm ?8000rpm，15 ?30min。
8.根據(jù)權利要求1或2或3所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)蒸煮溫度為140°C。
9.權利要求1?8任意一項方法制備的大豆分離蛋白，其特征在于，所述植酸含量
≤6.41mg/g。
10.根據(jù)權利要求9所述的大豆分離蛋白，其特征在于，所述蛋白產(chǎn)品植酸含量≤5.80mg/g,異黃酮含量≤ 0.074mg/go
【文檔編號】A23J3/34GK103431159SQ201310377166
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權日:2013年5月16日
【發(fā)明者】楊曉泉, 楊娟, 王金梅, 肖武凱 申請人:華南理工大學